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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-17994 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of a full-length HACE1 dimer | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | E3 / HECT / ubiquitin / LIGASE | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 HECT-type E3 ubiquitin transferase / Golgi cisterna membrane / Rac protein signal transduction / Golgi organization / protein K48-linked ubiquitination / regulation of cell migration / small GTPase binding / protein polyubiquitination / ubiquitin-protein transferase activity / ubiquitin protein ligase activity ...HECT-type E3 ubiquitin transferase / Golgi cisterna membrane / Rac protein signal transduction / Golgi organization / protein K48-linked ubiquitination / regulation of cell migration / small GTPase binding / protein polyubiquitination / ubiquitin-protein transferase activity / ubiquitin protein ligase activity / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / ubiquitin-dependent protein catabolic process / membrane fusion / nuclear body / cell cycle / protein ubiquitination / Golgi membrane / endoplasmic reticulum / nucleus / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.73 Å | |||||||||
データ登録者 | Duering J / Wolter M / Dienemann C / Lorenz S | |||||||||
資金援助 | ドイツ, European Union, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024 タイトル: Structural mechanisms of autoinhibition and substrate recognition by the ubiquitin ligase HACE1. 著者: Jonas Düring / Madita Wolter / Julia J Toplak / Camilo Torres / Olexandr Dybkov / Thornton J Fokkens / Katherine E Bohnsack / Henning Urlaub / Wieland Steinchen / Christian Dienemann / Sonja Lorenz / 要旨: Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of ...Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of the underlying, specific E3-substrate complexes has proven challenging owing to their transient nature. In particular, it is incompletely understood how members of the catalytic cysteine-driven class of HECT-type ligases (HECTs) position substrate proteins for modification. Here, we report a cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of the full-length human HECT HACE1, along with solution-based conformational analyses by small-angle X-ray scattering and hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Structure-based functional analyses in vitro and in cells reveal that the activity of HACE1 is stringently regulated by dimerization-induced autoinhibition. The inhibition occurs at the first step of the catalytic cycle and is thus substrate-independent. We use mechanism-based chemical crosslinking to reconstitute a complex of activated, monomeric HACE1 with its major substrate, RAC1, determine its structure by cryo-EM and validate the binding mode by solution-based analyses. Our findings explain how HACE1 achieves selectivity in ubiquitinating the active, GTP-loaded state of RAC1 and establish a framework for interpreting mutational alterations of the HACE1-RAC1 interplay in disease. More broadly, this work illuminates central unexplored aspects in the architecture, conformational dynamics, regulation and specificity of full-length HECTs. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_17994.map.gz | 97.1 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-17994-v30.xml emd-17994.xml | 16.9 KB 16.9 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_17994_fsc.xml | 11.1 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_17994.png | 79.3 KB | ||
Filedesc metadata | emd-17994.cif.gz | 6.2 KB | ||
その他 | emd_17994_half_map_1.map.gz emd_17994_half_map_2.map.gz | 95.6 MB 95.6 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-17994 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-17994 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_17994_validation.pdf.gz | 725.6 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_17994_full_validation.pdf.gz | 725.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_17994_validation.xml.gz | 17.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_17994_validation.cif.gz | 22 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-17994 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-17994 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8pwlMC 8q0nC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_17994.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.834 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_17994_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_17994_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : HACE1
全体 | 名称: HACE1 |
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要素 |
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-超分子 #1: HACE1
超分子 | 名称: HACE1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-分子 #1: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1
分子 | 名称: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: HECT-type E3 ubiquitin transferase |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 102.506719 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌) |
配列 | 文字列: GMERAMEQLN RLTRSLRRAR TVELPEDNET AVYTLMPMVM ADQHRSVSEL LSNSKFDVNY AFGRVKRSLL HIAANCGSVE CLVLLLKKG ANPNYQDISG CTPLHLAARN GQKKCMSKLL EYSADVNICN NEGLTAIHWL AVNGRTELLH DLVQHVSDVD V EDAMGQTA ...文字列: GMERAMEQLN RLTRSLRRAR TVELPEDNET AVYTLMPMVM ADQHRSVSEL LSNSKFDVNY AFGRVKRSLL HIAANCGSVE CLVLLLKKG ANPNYQDISG CTPLHLAARN GQKKCMSKLL EYSADVNICN NEGLTAIHWL AVNGRTELLH DLVQHVSDVD V EDAMGQTA LHVACQNGHK TTVQCLLDSG ADINRPNVSG ATPLYFACSH GQRDTAQILL LRGAKYLPDK NGVTPLDLCV QG GYGETCE VLIQYHPRLF QTIIQMTQNE DLRENMLRQV LEHLSQQSES QYLKILTSLA EVATTNGHKL LSLSSNYDAQ MKS LLRIVR MFCHVFRIGP SSPSNGIDMG YNGNKTPRSQ VFKPLELLWH SLDEWLVLIA TELMKNKRDS TEITSILLKQ KGQD QDAAS IPPFEPPGPG SYENLSTGTR ESKPDALAGR QEASADCQDV ISMTANRLSA VIQAFYMCCS CQMPPGMTSP RFIEF VCKH DEVLKCFVNR NPKIIFDHFH FLLECPELMS RFMHIIKAQP FKDRCEWFYE HLHSGQPDSD MVHRPVNEND ILLVHR DSI FRSSCEVVSK ANCAKLKQGI AVRFHGEEGM GQGVVREWFD ILSNEIVNPD YALFTQSADG TTFQPNSNSY VNPDHLN YF RFAGQILGLA LNHRQLVNIY FTRSFYKHIL GIPVNYQDVA SIDPEYAKNL QWILDNDISD LGLELTFSVE TDVFGAME E VPLKPGGGSI LVTQNNKAEY VQLVTELRMT RAIQPQINAF LQGFHMFIPP SLIQLFDEYE LELLLSGMPE IDVSDWIKN TEYTSGYERE DPVIQWFWEV VEDITQEERV LLLQFVTGSS RVPHGGFANI MGGSGLQNFT IAAVPYTPNL LPTSSTCINM LKLPEYPSK EILKDRLLVA LHCGSYGYTM A UniProtKB: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1 |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.7 mg/mL | ||||||||||||
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緩衝液 | pH: 8 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE | ||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 29748 / 平均電子線量: 40.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 3.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.3 µm / 倍率(公称値): 105000 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
初期モデル | Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model |
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精密化 | 空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT |
得られたモデル | PDB-8pwl: |